旋翼机转子毂体制造技术

旋翼机转子毂体１的形式为每个桨叶２靠铰关节及连结构件与该载体１相连结，并包含有二个强力元件７，８，其二平面大体上互相平行且与转子桅杆３的轴线相垂直。以二元件互相分开造砀空间有足够大以容纳上述的铰关节，止挡托架１６之一与相应桨叶２的足部成整体地移动，而另一托架１７相对于载体二个元件来说是固定的并布置在该二元件的周边附近以构成一刚性带撑。该二元件为一个外侧环７及一个内侧环８，每环形成一刚性环缘并由一主要呈柱状的薄壁９连结在一起，此薄壁要包含有至少和桨叶２数目相同的开口１０，每个开口１０的尺寸要足以通过带折叠偏角的相应桨叶的铰关节及连结构件。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及旋翼机的转子，特别关系到直升机的主升力及推进作用的转子和/或后部的反扭转的转子，该转子头部属铰关节式并包含一毂体，上面每一桨叶靠止挡及铰关节构件顶住离心力，铰关节使亲叶在折叠，曳引及调螺距方面可绕三个互相垂直的轴自由摆动，同时本专利技术涉及的是用于此种形式转子头部的一种毂体以及包含有此种毂体的一种转子头部。本专利技术特别适用于那种铰关节式的转子头部，其中每一桨叶的止挡及关节零件由一统式的球形叠片止挡所构成。用本申请人名义的法国专利2427251号，及其附件2456034号的第一个证书以及法国专利2516891号所涉及的是直升飞机的主旋翼转子头部或后旋翼转子头部，它由一桅杆及一以单件形式用金属或复合材料来实现的能成为整体的毂体所组成。在这些文件中所描述的直升飞机转子各包含有一刚性的中心毂体，每个转子桨叶的足部就借助于球形叠片止挡及一曳引阻尼，或一带阻尼的弹性曳引往复撑杆来偶接到毂体上。球形叠片止挡构成从相应桨叶传递离心力并允许桨叶绕其折叠、曳引及攻角调节的三轴活动的铰关节，它包含有一叠片的中心部分，这中心部分在与毂体结合成一体的外托架及固定在桨叶连结构件上的内托架之间由圆形扇面的刚性材料及弹性材料交替堆叠而成。桨叶的弹性曳引往复阻尼构件可以做成液力的，但较理想的是由刚性板及粘弹性材料的板交替堆叠而成，或由同轴的管子交替堆叠而成，在这些同轴管子间用圆柱形衬套插入到粘贴弹性材料中。这些构件在端部是加长了的并与相应桨叶足部的球-座式接头，及与毂体上的一点相偶合，从而对于桨叶在曳引中的角运动而言，它在中性轴上提供了有力的弹性往复作用，同时诱导出这些运动的某些阻尼作用。法国专利2427251号中，毂的中心体具有板状或平环状，周边为外凸的多边形或大体上是圆的，此周边是大体上径向相对转子的回转轴线而展开的，此回转轴线与支撑毂体的桅杆-转子轴线重合。此板沿转子的轴线方向被数量上和桨叶一样多的座架开口所切割。对看每一开口的外缘而装设的一个球形叠片止挡由其外托架所支撑，而其内托架则固紧在与相应桨叶足部连结成整体的一个叉片的分枝的内侧端部上。用球-座式接头将弹性曳引往复阻尼构件偶接到毂体周边上的点位于相应的球形叠片止挡及与相应桨叶紧挨着的在转子回转方向之前一桨叶或后一奖叶的球形叠片止挡之间。此外，用于相应桨叶的一个调整攻角的杠杆在上述相应杆件的对置侧固定在叉片上。更进一步说，在主转子的情况下，叉片的下部分枝在其内侧端部的下方装有一止挡和装在毂体下方在径向绕桅杆-转子而滑动的可调环的协同作用下，当转子转速较低或停止时，止挡顶靠住可调环从而限制相应桨叶的下折。叉片可以是由相应桨叶足部的延伸物所组成，或仍由与相应桨叶足部相连结的附属构件内侧端部处的径向U形夹所组成。此内侧端部U形夹的或延伸物的二分枝是用二个螺栓固装在相应球形叠片托架上的。在应用一个连结构件以连结桨叶足部的情况下，此构件在其外侧端部还有另一U形夹，用来靠二个大体上垂直于转子平面的销轴锁位在相应桨叶的足部，其中一锁轴是可拆走的，以允许桨叶绕另一锁轴在转子平面内偏转折叠。为使一桨叶自动折叠装置能与转子成一整体，曾有建议应将此附属连结构件做成套筒状，其一圆柱部允许容纳此装置，并还用来固定桨叶的攻角调整杠杆、相应的弹性曳行往复、阻尼构件及与可调环相互作用的底止挡。为了消除由于将毂体连结到桅杆-转子上去的螺栓所造成的诸如螺栓的应力腐蚀及工作松驰之类的潜在问题，可以将毂体的中心部分与桅杆做成整体的，曾有建议将刚性的中心毂体与转子桅杆构成一金属的整体，例如由锻造或冲压而成的钢或钛的整件。然而，为了减少此种整体性桅杆一毂体的易损性，重量及成本，后者可用复合材料制成，做法是将成叠的高机械强度合成矿物纤维的织物堆置或复盖成型，再用合成树脂浸埋并随之以聚合及硬化。在此后一种情况下，为使整体化的桅杆-毂体能有一好的“失效-安全”特性，将毂体的板缠以绷带而成为复合结构是有优点的。在上述法国专利附件2456034号的第一张证书中所描述的转子与形成该专利主体的主题的转子的主要区别在于它们的毂体具有从转子桅杆延伸而成并带有一上板及一下板的中心轴。每个球形叠片止挡的外托架植根于此二板间并直接固定在板边形成刚性带撑。相应桨叶的足部用一往向的U形夹与球形叠片止挡的内托架连接起来，而U形夹中间空出来的地方好让该球形止挡通过。该附件的证书还提了毂体总成，也即指其轴及其二板，要和桅杆-转子的上面部分形成一整件并用金属由锻压或冲压制成。与专利技术主件中所述转子被提出的发展型相类似，可以为按照上述的附件证书做成的转子装置设想一种桅杆-毂体与二块大体上为径向的板成一整体的复合结构。在减少零件数量及消除连结这个意义上，值得注意的是此种实例将大大超过本申请人名义下法国专利2529860号中所描述的那种实施例，其中包含二块复合材料制成的板，这二板用螺栓在金属的桅杆-转子上部固定到将它们分隔开的金属带撑上。该实例所在的基本结构与法国专利2516891号中所描述的转子是相同的，与上述附件的证书中的转子主要的区别是在于每一桨叶的足部具有一直接环绕相应的球形叠片止挡并固定于后者的内托架上的锁卡。然而，如果说上述呈桅杆-毂体整体形式的转子头部的操作及使用寿命是令人满意的话，它们还是有某些缺点-包含有单一径向板或二块径向板而无座托来与用作回转驱动的桅杆端部相连结的金属桅杆-毂体，其一部分呈花形的顶冠状，在用车削及铣削锻造或冲压毛坯来进行制造及机械加工方面不存在显著困难。在另一方面，一板或二板及其以花形顶冠状与桅杆的连结具有相当笨重的形式以致这些件在传递力、力矩及扭矩方面无法合理利用金属材料，所以这些工作元件在重量方面不是最佳的;-在另一方面，对于具有该种相同形式但用复全材料的桅杆-毂体实例来说，与之相反，倒是容易预测纤维及/或织物的有效层的方面及层数以便从其重量的观点上来优化这些件，但其工业性生产成为精细又昂贵的。事实上，桅杆以花冠形式打开以形成毂的刚性部件的那种内凹形或双内凹形以及厚度上的显著变化导致高机械强度的纤维织带或织物的包裹及/或缠绕操作在大体上垂直的方向上具有曲率的形状改变区域内大为复杂化。本专利技术的目的是提出一种旋翼飞机转子毂体结构，使把桨叶附件连结在一起的该毂体仅承受来自每一桨叶的曳引离心力，并传递此等离心力以使之与位于对置侧的桨叶的离心力相平衡，而此时桨叶上的垂直升力，转子头部的翻翘力矩及转子上的回转驱动力矩将在以桨叶附件为一方，以桅杆外顶端为另一方之间直接传递而不包括毂体本身。本专利技术克服了上述的各种缺点，结构简单、轻型，安全可靠性有所改进，同时它仍具有以更简单、更经济及更可靠的方式用金属或复合材料来制造的可能性。因之，本专利技术的主题是一个刚性好，重轻、寿命长的毂体，能够用简单，低廉的制造方法来完成，使装有此种毂体的旋翼飞机的生产率提高。能在采用复合材料的实施例中适用的一种毂体结构也是本专利技术的主题，这样就使它具有甚至更低的重量及优良的“失效-安全”特性。按照本专利技术的旋翼机转子毂体的结构型式是每一桨叶靠铰关节及连接构件与该毂体相连结，它由互相平等并且与桅杆转子轴相垂直的二个强力元件所组成。该二强力元件相互分开的距离具有足够的尺寸以容纳上述铰关节。该铰关节如以球形叠片止挡的形式来实施可能是有利的，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋翼机转子毂体，其特征是，其中每个桨叶（２）靠铰关节（５）及连结构件（６）连结到该毂体（１）上，其毂体包含有二个强固元件，此二元件的平面大体上互相平行，且垂直于转子桅杆的轴，并互相隔开的空间足以容纳所述的铰关节，其中：　　－－－－二个强固元件为环：一个外侧环（７）及一个内侧环（８），每个环形成一刚性的环缘并由大致为圆柱形的薄壁（９）所连结，薄壁包含有至少和桨叶（２）数目一样多的开口（１０），每个开口（１０）的尺寸足以至少供相应桨叶的铰关节（５）连同其折角装置通过；　　－－－－每个环（７），（８）沿着大体上与毂体轴线相平行的一轴线至少包含一个孔，有一孔位于薄壁（９）上开出的每个开口（１０）区域内，外侧环（７）的一个孔（１２）面对着内侧环（８）上的相应孔（１４）的方式正好用以承接相应桨叶铰关节（５）的紧固零件；　　－－－－最后在毂体（１）与转子桅杆（３）间的连结是靠一呈截锥形的基底板（４）做成的，其外侧大基底与内侧环（８）连成一体，内侧小基底与转子桅杆（３）的端部连成一体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：雷纳路易摩勒，
申请(专利权)人：国家工业宇航学会，
类型：发明
国别省市：FR[法国]